一种红外镜头的制作方法

一种红外镜头
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种红外镜头。
3.

背景技术：

4.随着非制冷探测器技术的不断发展和日益成熟， 长波红外非制冷光学系统在军用和民用领域均得到了广泛的应用，因为红外镜头具有抗干扰性能好，晚间作用距离远，穿透烟尘、雾霾能力强；可全天候、全天时工作，具有多目标全景观察、追踪和目标识别能力及良好的抗目标隐形的能力等优点，所以对光学系统的成像质量提出了越来越高的要求。但由于红外光学材料和机械材料存在一定的热效应，工作温度的剧烈变化会对光学系统产生严重的影响，例如引起焦距变化、像面漂移、成像质量下降等。因此，为了适应不同环境温度，要求红外镜头具有一定的温度自适应能力，而且在长时间持续不断的监控左右下，更要求红外镜头具有大范围的适应不同天气气候情况等特点，因此在长时间的监测情况下还要镜头具有分辨率高、透雾性强、畸变率低，结构简便，强度可靠、稳定性强等特点。然而，市面上大多数的镜头结构复杂，加工难度和成本较高，透雾性差、分辨率低，尤其在夜间监测的时候由于环境温度基本接近，所以难以区分所监测的事物的形态。
5.

技术实现要素：

6.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种红外镜头。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种红外镜头，所述镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的正透镜a、负透镜b、负透镜c、正透镜d、第一滤光组、第二滤光组、负透镜e、负透镜f、正透镜g组成。
8.进一步的，所述正透镜a和负透镜b之间的空气间隔是54.28mm；所述负透镜b和负透镜c之间的空气间隔是25.09mm；所述负透镜c和正透镜d之间的空气间隔是5.89mm；所述正透镜d和第一滤光组之间的空气间隔是16mm；所述第一滤光组和第二滤光组之间的空气间隔是20.58mm；所述第二滤光组与负透镜e之间的空气间隔是13.3mm；所述负透镜e与负透镜f之间的空气间隔是1mm；所述负透镜f与正透镜g之间的空气间隔是2.94mm。
9.进一步的，所述第一滤光组和第二滤光组均采用滤色片。
10.进一步的，所述镜头的光学系统的工作波段为：7.7μm-9.3μm。
11.进一步的，所述镜头的光学系统适配探测器为长波红外制冷型。
12.进一步的，所述镜头的光学系统的f数：≥2.0。
13.进一步的，所述负透镜c的物侧面和像侧面均为非球面或平面；所述正透镜d的物侧面、负透镜e的物侧面以及正透镜g的像侧面均为非球面。
14.进一步的，所述正透镜a的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜b的阿贝数为58.6，折射率为2.42；负透镜c的阿贝数为1160，折射率为4.0；正透镜d的阿贝数为1160，折射率为4.0；第一滤光组和第二滤光组的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜e的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜f的阿贝数为58.6，折射率为2.42；正透镜g的阿贝数为1160，折射率为4.0。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型设计紧凑、合理，光学系统稳定，成像质量良好，可以与长波红外制冷640
×
512，15μm探测器适配，进行实况记录和监控任务，制作成本低廉，可规模化生产。
16.附图说明：
17.图1是本实用新型实施例的光学结构示意图
18.图中：
19.1-正透镜a；2-负透镜b；3-负透镜c；4-正透镜d；5-第一滤光组；6-第二滤光组；7-负透镜e；8-负透镜f；9-正透镜g。
20.具体实施方式:
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
22.实施例一：如图1所示，本实用新型一种红外镜头，所述镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的正透镜a、负透镜b、负透镜c、正透镜d、第一滤光组、第二滤光组、负透镜e、负透镜f、正透镜g组成；其中所述正透镜a和负透镜b之间的空气间隔是54.28mm；所述负透镜b和负透镜c之间的空气间隔是25.09mm；所述负透镜c和正透镜d之间的空气间隔是5.89mm；所述正透镜d和第一滤光组之间的空气间隔是16mm；所述第一滤光组和第二滤光组之间的空气间隔是20.58mm；所述第二滤光组与负透镜e之间的空气间隔是13.3mm；所述负透镜e与负透镜f之间的空气间隔是1mm；所述负透镜f与正透镜g之间的空气间隔是2.94mm。
23.本实施例中，所述第一滤光组和第二滤光组均采用滤色片。
24.本实施例中，所述镜头的光学系统的镜片的镜面参数如下表所示。
25.表一：光学元件参数表
[0026][0027]
表二：非球面相关数据
[0028][0029]
本实施例中，上述镜片组成的光学系统可以达到如下的技术指标：
[0030]
（1）工作波段：7.7μm-9.3μm；
[0031]
（2）适配探测器：长波红外制冷型640
×
512,15um；
[0032]
（3）f数：≥2.0。
[0033]
本实施例中，所述负透镜c的物侧面和像侧面均为非球面或平面；所述正透镜d的
物侧面、负透镜e的物侧面以及正透镜g的像侧面均为非球面，如表二所示。
[0034]
本实施例中，非球面曲线方程表达式为：
[0035][0036]
其中，z代表光轴方向的位置，r代表相对光轴的垂直方向上的高度，c代表曲率半径，k代表圆锥系数，、、、...代表非球面系数。在非球面数据中，e-n代表
“”
，例如4.525e-005代表。
[0037]
本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0038]
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
[0039]
本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0040]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。


技术特征：
1.一种红外镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统由沿光线入射光路自左向右依次设置的正透镜a、负透镜b、负透镜c、正透镜d、第一滤光组、第二滤光组、负透镜e、负透镜f、正透镜g组成。2.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述正透镜a和负透镜b之间的空气间隔是54.28mm；所述负透镜b和负透镜c之间的空气间隔是25.09mm；所述负透镜c和正透镜d之间的空气间隔是5.89mm；所述正透镜d和第一滤光组之间的空气间隔是16mm；所述第一滤光组和第二滤光组之间的空气间隔是20.58mm；所述第二滤光组与负透镜e之间的空气间隔是13.3mm；所述负透镜e与负透镜f之间的空气间隔是1mm；所述负透镜f与正透镜g之间的空气间隔是2.94mm。3.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述第一滤光组和第二滤光组均采用滤色片。4.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统的工作波段为：7.7μm-9.3μm。5.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统适配探测器为长波红外制冷型。6.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统的f数：≥2.0。7.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述负透镜c的物侧面和像侧面均为非球面或平面；所述正透镜d的物侧面、负透镜e的物侧面以及正透镜g的像侧面均为非球面。8.根据权利要求1所述的一种红外镜头，其特征在于：所述正透镜a的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜b的阿贝数为58.6，折射率为2.42；负透镜c的阿贝数为1160，折射率为4.0；正透镜d的阿贝数为1160，折射率为4.0；第一滤光组和第二滤光组的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜e的阿贝数为1160，折射率为4.0；负透镜f的阿贝数为58.6，折射率为2.42；正透镜g的阿贝数为1160，折射率为4.0。

技术总结
本实用新型涉及一种红外镜头，镜头的光学系统由依次设置的正透镜A、负透镜B、负透镜C、正透镜D、第一滤光组、第二滤光组、负透镜E、负透镜F、正透镜G组成。正透镜A和负透镜B之间的空气间隔是54.28mm；负透镜B和负透镜C之间的空气间隔是25.09mm；负透镜C和正透镜D之间的空气间隔是5.89mm；正透镜D和第一滤光组之间的空气间隔是16mm；第一滤光组和第二滤光组之间的空气间隔是20.58mm；第二滤光组与负透镜E之间的空气间隔是13.3mm；负透镜E与负透镜F之间的空气间隔是1mm；负透镜F与正透镜G之间的空气间隔是2.94mm。光学系统稳定，成像质量良好，可以与长波红外制冷探测器适配，进行实况记录和监控任务，制作成本低廉，可规模化生产。可规模化生产。可规模化生产。


技术研发人员：阮诗娟 陈丽娜 侯艳萍 江华 黄媛 林森 林东东
受保护的技术使用者：福建福光天瞳光学有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/11/21